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一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置与方法   0    0

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专利申请流程有哪些步骤?
专利申请流程图
申请
申请号:指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。
申请日:提出专利申请之日。
2018-05-15
申请公布
申请公布指发明专利申请经初步审查合格后,自申请日(或优先权日)起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。
申请公布号:专利申请过程中,在尚未取得专利授权之前,国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。
申请公布日:申请公开的日期,即在专利公报上予以公开的日期。
2018-10-26
授权
授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由,授予发明专利权;或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由,授予实用新型专利权或外观设计专利权。
2020-06-26
预估到期
发明专利权的期限为二十年,实用新型专利权期限为十年,外观设计专利权期限为十五年,均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。
2038-05-15
基本信息
有效性 有效专利 专利类型 发明专利
申请号 CN201810462383.2 申请日 2018-05-15
公开/公告号 CN108593189B 公开/公告日 2020-06-26
授权日 2020-06-26 预估到期日 2038-05-15
申请年 2018年 公开/公告年 2020年
缴费截止日
分类号 G08C17/02G01L11/00 主分类号 G08C17/02
是否联合申请 独立申请 文献类型号 B
独权数量 1 从权数量 5
权利要求数量 6 非专利引证数量 0
引用专利数量 8 被引证专利数量 0
非专利引证
引用专利 CN102944351A、CN102944351A、CN2556363Y、CN201137543Y、CN87206234U、CN201159217Y、CN201916386U、CN1987389A 被引证专利
专利权维持 4 专利申请国编码 CN
专利事件 事务标签 公开、实质审查、授权
申请人信息
申请人 第一申请人
专利权人 江苏大学 当前专利权人 江苏大学
发明人 宫燃、程志高、车华军、朱茂桃 第一发明人 宫燃
地址 江苏省镇江市京口区学府路301号 邮编 212013
申请人数量 1 发明人数量 4
申请人所在省 江苏省 申请人所在市 江苏省镇江市
代理人信息
代理机构
专利代理机构是经省专利管理局审核,国家知识产权局批准设立,可以接受委托人的委托,在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。
代理人
专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务,取得一定资格的人。
摘要
本发明公开了一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置与方法,主要解决由于旋转润滑油道尺寸与空间限制而导致甩油孔处压力难以测量的问题。将微型压力传感器安装在压力传感器安装座上,压力传感器安装座固定在旋转润滑油道甩油孔处,微型压力传感器将测得的压力信号通过无线传输的方法将测得的压力信号传递出去。通过本发明的设计,避免了由于压力传感器的安装对旋转润滑油道内润滑油流动状态的影响,保证了压力测量的准确性,适用于旋转润滑油道甩油孔处压力的测量与监控。
  • 摘要附图
    一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置与方法
  • 说明书附图:图1
    一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置与方法
  • 说明书附图:图2
    一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置与方法
  • 说明书附图:图3
    一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置与方法
  • 说明书附图:图4
    一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置与方法
  • 说明书附图:图5
    一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置与方法
法律状态
序号 法律状态公告日 法律状态 法律状态信息
1 2020-06-26 授权
2 2018-10-26 实质审查的生效 IPC(主分类): G01L 11/00 专利申请号: 201810462383.2 申请日: 2018.05.15
3 2018-09-28 公开
权利要求
权利要求书是申请文件最核心的部分,是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。
1.一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量方法,其特征在于:在输出轴(6)的旋转润滑油道(5)的甩油孔(10)位置加工安装孔,使得压力传感器安装座(9)安装在甩油孔(10)处,再将微型压力传感器(7)安装在压力传感器安装座(9)上,微型压力传感器(7)的非测量端布置有无线发射模块(11),与无线接收器进行信号传输,将测得的压力信号引出;
所述压力传感器安装座(9)为T字型结构,其上部中心位置开设有直径为d2的圆孔,上部边缘位置开有安装锁紧螺钉(8)的螺纹孔,压力传感器安装座(9)中部开设有直径为d1的通孔,直径为d1通孔与直径为d2的圆孔相连,压力传感器安装座(9)下部开设与中部通孔相通的螺纹孔,以安装微型压力传感器(7);所述d1与润滑油道(5)的管路直径相等,所述d2与甩油孔(10)直径相同。

2.根据权利要求1所述的一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量方法,其特征在于:所述微型压力传感器(7)的测量端正对着甩油孔(10),并刚好与润滑油道(5)贴合,微型压力传感器(7)的非测量端与无线发射模块(11)紧密相连,不同位置的微型压力传感器(7)测得的压力信号通过不同的频率发射给无线接收器。

3.根据权利要求1所述的一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量方法,其特征在于:所述压力传感器安装座(9)通过锁紧螺钉(8)安装在甩油孔(10)处。

4.一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置,其特征在于:旋转润滑油道(5)布置在输出轴(6)中,旋转润滑油道(5)上开设有甩油孔(10),甩油孔(10)上安装压力传感器组件(3),进行甩油孔处压力的测量;
所述压力传感器组件(3)包括压力传感器安装座(9),所述压力传感器安装座(9)为T字型结构,其上部中心位置开设有直径为d2的圆孔,上部边缘位置开有安装锁紧螺钉(8)的螺纹孔,压力传感器安装座(9)中部开设有直径为d1的通孔,直径为d1通孔与直径为d2的圆孔相连,压力传感器安装座(9)下部开设与中部通孔相通的螺纹孔,以安装微型压力传感器(7);所述d1与润滑油道(5)的管路直径相等,所述d2与甩油孔(10)直径相同。

5.根据权利要求4所述的一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置,其特征在于:所述压力传感器组件(3)包括压力传感器安装座(9),安装在压力传感器安装座(9)上的微型压力传感器(7)及布置在微型压力传感器(7)非测量端的无线发射模块(11),所述压力传感器安装座(9)通过锁紧螺钉(8)固定在甩油孔(10)处。

6.根据权利要求5所述的一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置,其特征在于:所述无线发射模块(11)与接收处的无线接收器进行信号传输,将测得的压力信号引出。
说明书

技术领域

[0001] 本发明属于旋转润滑油道压力测量技术领域,是一种对旋转润滑油道的甩油孔的压力进行实时测量与监控的装置与方法。

背景技术

[0002] 齿轮传动利用齿面啮合传递动力,是机械设备中应用最广的传动形式,尤其是在工程机械、车辆、船舶以及航空航天等行业,齿轮更是起着不可替代的作用,是重大机械装备的核心和基础零件。
[0003] 齿轮是通过齿轮面之间的相互啮合进行工作的,在工作期间必然存在摩擦。每年由于齿轮润滑不良而导致齿轮失效甚至机械设备损坏的情况屡屡发生。根据相关资料显示,由于齿轮润滑不足或润滑不当引起的机械故障大约占54%。良好的齿轮润滑可以提高齿轮的使用寿命,保证齿轮运转的可靠性。针对不同的齿轮组件应该选择合适的润滑方式。对于行星变速机构来说,齿轮装配复杂,且长时间处于高压重载的工况,在此情况下,一般采用离心旋转甩油润滑的方式进行润滑,即在行星变速机构的旋转轴上开设润滑油道,润滑油通过油泵进入到润滑油道,在旋转油道的甩油孔油液喷出,到达行星变速机构中的相应齿轮位置,从而实现行星变速机构齿轮的有效润滑。
[0004] 由于行星变速机构所采用的离心旋转甩油润滑方式比较特殊,导致润滑油道内润滑油的流动较为复杂。为了保障行星变速机构中齿轮处于良好的润滑状态,在设计阶段,需要对行星变速机构的润滑状况进行试验研究。采用旋转润滑油道试验台架对行星变速机构的润滑油道进行压力特性试验,以考核旋转润滑油道的甩油情况能否满足润滑要求。在对旋转润滑油道进行压力试验时,需对进油口以及甩油孔处的润滑油压力进行监测和检验。进油口处的压力比较容易进行检测,直接采用通用压力传感器进行测量即可。而对于甩油孔来说,由于输出轴的高速旋转,内腔位置有限,导致压力传感器的布置非常困难。因此,亟需开发一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置及方法。

发明内容

[0005] 有鉴于此,本发明提出一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置及方法,该压力测量方法能够解决在旋转润滑油道甩油孔位置压力传感器布置困难的问题,并且能够适应输出轴高速旋转的情况。
[0006] 本发明适用于检测行星齿轮变速机构的旋转润滑油道中各个位置甩油孔的润滑油压力。本发明的构思在于,在不改变旋转润滑油道上甩油孔的尺寸与结构、以及不影响润滑油道内润滑油流动状态的前提下,能够精确地测量甩油孔处润滑油的压力。与此相应地,提出一种针对旋转润滑油道甩油孔处压力的测量方法。
[0007] 本发明所采用的技术方案是:
[0008] 一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量方法,在输出轴的旋转润滑油道的甩油孔位置加工安装孔,使得压力传感器安装座安装在甩油孔处,再将微型压力传感器安装在压力传感器安装座上,微型压力传感器的非测量端布置有无线发射模块,与无线接收器进行信号传输,将测得的压力信号引出。
[0009] 进一步,所述微型压力传感器的测量端正对着甩油孔,并刚好与润滑油道贴合,微型压力传感器的非测量端与无线发射模块紧密相连,不同位置的微型压力传感器测得的压力信号通过不同的频率发射给无线接收器。
[0010] 进一步,所述压力传感器安装座通过锁紧螺钉安装在甩油孔处。
[0011] 进一步,所述压力传感器安装座为T字型结构,其上部中心位置开设有直径为d2的圆孔,上部边缘位置开有安装锁紧螺钉的螺纹孔,压力传感器安装座中部开设有直径为d1的通孔,直径为d1通孔与直径为d2的圆孔相连,压力传感器座下部开设与中部通孔相通的螺纹孔,以安装微型压力传感器;所述d1与d2的值分别由被测旋转润滑油道的管路直径与甩油孔的直径决定。
[0012] 一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置,旋转润滑油道布置在输出轴中,旋转润滑油道上开设有甩油孔,甩油孔上安装压力传感器组件,进行甩油孔处压力的测量。
[0013] 上述方案中,所述压力传感器组件包括压力传感器安装座,安装在压力传感器安装座上的微型压力传感器及布置在微型压力传感器非测量端的无线发射模块,所述压力传感器安装座通过锁紧螺钉固定在甩油孔处。所述无线发射模块与接收处的无线接收器进行信号传输,将测得的压力信号引出。
[0014] 本发明的优势在于:
[0015] (1)本发明通过在润滑油道上设计压力传感器安装座,能够解决输出轴高速旋转、内腔空间有限而导致旋转润滑油道上的甩油孔处压力难以测量的问题。
[0016] (2)本发明通过压力传感器安装座的设计,可以保证在不改变旋转润滑油道上甩油孔的尺寸与结构,以及不影响润滑油道内润滑油流动状态的前提下,精确地测量甩油孔处润滑油的压力。
[0017] (3)本发明通过锁紧螺钉与压力传感器安装座紧密配合,能够保证在对旋转润滑油道甩油孔处压力进行测量时,结构的密封性,进而保证压力测量的精度。

实施方案

[0025] 下面将结合附图对本发明作进一步的说明,但是本发明的保护范围并不限于此。
[0026] 一种旋转润滑油道甩油孔处压力测量装置及方法,具体是指由微型压力传感器和传感器安装座组成的、通过无线装置传输信号实现甩油孔压力测量的装置及方法。以下将结合附图,对本发明的优选实例进行详细地描述。
[0027] 图1为旋转润滑油道试验台架的示意图。传动装置1与输入轴2相连接,传动装置1驱动输入轴2旋转,输入轴2与输出轴6之间按照确定的传动比进行动力传递,最终由输出轴6输出动力。旋转润滑油道5布置在输出轴6中,旋转润滑油道5上开设有甩油孔10。在甩油孔
10上安装压力传感器组件3,其具体的连接关系为通过锁紧螺钉8将压力传感器安装座9固定安装在甩油孔10处,在压力传感器安装座9上布置微型压力传感器7,微型压力传感器通过螺纹与压力传感器安装座连接,同时安装在甩油孔的正对位置以确保精确测量甩油孔处的油压;此外,采用螺纹连接,一方面可以防止旋转润滑油道内润滑油的渗漏,另一方面可以保护微型压力传感器的分析电路,防止润滑油进入。各个甩油孔10甩出的润滑油通过集流器4进行收集。微型压力传感器采用不锈钢材质,以保证能够承受输出轴高速旋转时产生的离心力。微型压力传感器采集的压力信号由无线发射模块11发射出去,这样可以避免输出轴内腔空间有限以及输出轴高速旋转而带来的信号传输困难。不同位置的压力传感器发射不同频率的信号,由无线接收器按照不同频率的信号进行分类,从而可以有效确定某个位置的出口压力。
[0028] 旋转润滑油道甩油孔处压力测量方法的具体实施步骤如下:
[0029] 步骤1)、对于一个旋转润滑油道的被试件,对输出轴6的旋转润滑油道5的甩油孔10进行加工安装孔:在甩油孔10位置扩孔,顶部锪平,并在扩孔后的甩油孔内部加工台阶位。
[0030] 步骤2)、按照实际需要,根据甩油孔10的尺寸与结构加工压力传感器安装座9,传感器安装座如图2(a)所示。
[0031] 步骤3)、利用锁紧螺钉8将压力传感器安装座9严密地安装在对应的输出轴6上的甩油孔处,并将微型压力传感器7安装在压力传感器安装座9上,如图3所示。
[0032] 步骤4)、微型压力传感器7的非测量端布置无线发射模块11,并在接收处设置无线接收器,以便将测得的压力信号引出。
[0033] 步骤5)、由于输出轴6处于高速旋转的状态,所以在完成以上步骤之后需要对整个结构进行动平衡,在适当的位置加装平衡块,以保证输出轴6的动平衡。
[0034] 其中压力传感器安装座的结构较为复杂,所以对压力传感器安装座的结构进行具体阐述,如图2(a)、(b)所示。压力传感器安装座9为T字型结构,压力传感器安装座9中部开有直径为d1的通孔,直径为d1的通孔与润滑油道相通,其中d1的大小由输出轴上的润滑油道5的管路直径决定,两者相等以确保不会对润滑油道内润滑油的流动状态造成影响;在压力传感器安装座9上部根据甩油孔10尺寸与结构,开设直径为d2的孔,d2与甩油孔10直径相同,如此可以完全覆盖旋转润滑油道上甩油孔,起到甩油孔的作用;此外在压力传感器安装座9上部边缘位置加工螺纹孔,通过锁紧螺钉8使得输出轴6与压力传感器安装座9的严密连接以保证密封,压力传感器安装座9下部根据压力传感器的尺寸,加工出安装微型压力传感器
7的螺纹孔。
[0035] 具体的测量过程如下:润滑油由进油孔流入(图3中箭头A所示),在经过输出轴上的油道时,一部分继续沿着润滑油道流向下一个部件(图3中箭头B所示),另一部分通过甩油孔甩出(图3中箭头C所示)。在润滑油流动的过程中,布置在甩油孔处的微型压力传感器通过其上的压力敏感元件(如电阻应变片等)感知甩油孔处压力,通过无线传输的方法将压力信号传输出去。
[0036] 利用预运算可以得到旋转润滑油道甩油孔处压力的实际值p实与测量值p测的关系,即k=p实/p测曲线。此处仅列出进口压力为1MPa,不同转速的情况下甩油孔处压力实际值与测量值之间的关系曲线,如图4所示;以及转速为3000rpm情况下,不同进口压力时,甩油孔处压力实际值与测量值之间的关系曲线,如图5所示。此外不同结构,不同进口压力与转速情况下的润滑油道甩油孔处的压力实际值与测量值的比值k均可以通过预运算得到。
[0037] 所述实施例为本发明的优选的实施方式,但本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明的实质内容的情况下,本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

附图说明

[0018] 图1为旋转润滑油道试验台架的布置简图;
[0019] 图2为压力传感器安装座的结构示意图,图2(a)为压力传感器安装座的剖视图,图2(b)为压力传感器安装座的仰视图;
[0020] 图3为旋转润滑甩油孔处压力测量示意图;
[0021] 图4为进口压力为1MPa时转速与k的关系图;
[0022] 图5为转速为3000rpm下进口压力与k的关系图。
[0023] 附图标记说明:
[0024] 1-传动装置;2-输入轴;3-压力传感器组件;4-集流器;5-润滑油道;6-输出轴;7-微型压力传感器;8-锁紧螺钉;9-压力传感器安装座;10-甩油孔;11-无线发射模块。
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